Frage zur Impedanz von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten

1. Die Impedanzanpassung von Leiterplattenspuren wird von den Spuren gesteuert, nicht von den Abschlusswiderständen. Davon abgesehen benötigen Sie immer noch die Abschlusswiderstände, weil 1) die Empfänger die Spannung darüber messen, um den Logikpegel des Signals zu bestimmen, und 2) die Abschlusswiderstände der Treiberimpedanz und der Empfängerimpedanz entsprechen. Sie müssen die Leiterbahnen "abstimmen", indem Sie ihre Breite (und den Aufbau der Leiterplattenschichten) anpassen, um die gewünschte Impedanz beizubehalten.

2. Die Länge der Leiterbahn ist für den Wellenwiderstand ziemlich irrelevant. Die Länge wirkt sich nur auf den Widerstand und die Ausbreitungsverzögerung aus (d. h. die Zeit, die das Signal benötigt, um von Punkt A nach Punkt B zu gelangen). Sie müssen die Länge nicht berücksichtigen, wenn Sie versuchen, die Impedanz anzupassen, aber Hochgeschwindigkeitssignale sollten auch eine Längenanpassung haben, um sicherzustellen, dass alle Signale gleichzeitig ankommen. Dies ist in einer Hochgeschwindigkeitsschaltung sehr kritisch. Wenn die Schaltung versucht, die Daten zu verwenden, wenn ein Signal das Ziel noch nicht erreicht hat, können Sie diese Daten verlieren.

3. Sie benötigen sowohl die Widerstände als auch die Spuren mit gesteuerter Impedanz. Viele LVDS-Treiber und -Empfänger haben jedoch Abschlusswiderstände eingebaut. In diesem Fall benötigen Sie keine externen Abschlusswiderstände. Überprüfen Sie die Datenblätter des Treibers/Empfängers, um festzustellen, ob Sie sie extern hinzufügen müssen oder nicht.

1) Sie wählen eine geeignete Impedanz, die der Sender treiben kann. Der Stromausgang des Senders muss in der Lage sein, genügend Spannung über den Empfänger zu bekommen, um die Verbindungsspezifikation für Signalpegel zu erfüllen.

Fast immer ist dies 100 Ohm symmetrisch oder zwei komplementäre 50-Ohm-Leitungen. Dies wird normalerweise vom Lieferanten oder den SERDES-Chips angegeben. Es ist diese Impedanz, weil a) sie für vernünftige Spannungs- und Strompegel an der Schnittstelle „ungefähr richtig“ ist b) sie mit Standard-Testgeräteanschlüssen übereinstimmt c) sie „angemessene“ Abmessungen auf einer Leiterplatte verwendet.

Wenn Sie die Impedanz kennen, wählen Sie dann die Leitungsabmessungen (Breite, Abstand, Dicke) für die Leiterplatte, die diese Impedanz aufweisen wird. Alle guten Leiterplattenhersteller können Ihnen die Abmessungen für ihren Prozess mitteilen, die Ihnen am Ende die richtige Impedanz liefern.

Dann schauen Sie sich die SERDES-Spezifikation an und sehen, ob der Empfänger bereits einen Leitungsabschluss hat, oder ob Sie das extern implementieren müssen und das Ende der Leitung offen lassen oder bei Bedarf mit einem Widerstand verbinden.

2) Die Impedanz einer Leiterbahn hängt nicht von ihrer Länge ab.

3) Wie in (1) erläutert, müssen Leiterbahnen so gestaltet werden, dass sie die richtige Impedanz aufweisen. Je nachdem, ob die Leitung einseitig oder beidseitig, Quelle oder Ziel oder doppelt terminiert ist, müssen Widerstände zur Terminierung verwendet werden, die einen zur Leiterbahn passenden Wert haben müssen.

Im Allgemeinen wird die Leitung für Punkt-zu-Punkt-SERDES einfach zwischen dem Sender und dem Empfänger angeschlossen, wobei der Hersteller der Chips den TX-Ausgang so konzipiert hat, dass er die Leitung direkt ansteuert, und einen geeigneten Abschluss im Empfänger platziert.